“ Судовые вспомогательные механизмы, системы и устройства”

1. Судовая сеть, её характеристика. Основные технические показатели насоса: подача, давление (напор), вакуумметрическая высота всасывания, к.П.Д., мощность. Материально – энергетический баланс.

Работа любого насоса характеризуется несколькими параметрами. Основными из них являются: подача, напор, мощность, коэффициент по­лезного действия (к. п. д.) и частота вращения.

Подача. Различают объемную подачу, под которой понимают от­ношение объема подаваемой жидкой среды ко времени и массовую пода­чу насоса— отношение массы подаваемой жидкой среды ко времени.

В судовой практике объемная подача Q обычно выражается в куби­ческих метрах в час или секунду. Массовая подача Q_м связана с объем­ной соотношением:

Q_м =ρ Q, где р — плотность жидкости, кг/м³.

Плотность р для разных жидкос­тей различна и зависит от температу­ры. Для пресной воды при темпера­туре до 30 °С ее принимают равной 1000 кг/м³Плотность жидкости за­висит также от давления; она возрас­тает с увеличением последнего. Од­нако при расчете судовых насосов этим пренебрегают.

Напор. В гидравлике — это высо­та, на которую способна подняться жидкость под действием статического давления, разности высот и внешней кинетической энергии жидкости. Он определяется через удель­ную (отнесенную к единице веса) энергию жидкости, проходящей через насос, и выражается в метрах (Дж-м).

Если удельная энергия жидкости на выходе из насоса (рис. 1)

Е_н=p_н/pg+z_н+U²_н/2g , а энергия жидкости на входе в него то напор насоса

Е _в=p_в/pg+z_в+U²_в/2g, то напор насоса

Н=Е_н-Е_в=( р_н- р_в)/ рg+(z_н-z_в)+(u²_н-u²_в)2g где р_н, р_в — давления жидкости на выходе из насоса и на входе в него, Па; g— ускорение свободного падения, м/с²; z_н,z_в — расстояния от плоскости сравнения 0—0 до выходного и входного сечений потока, м; u_н-u_в- скорости жидкости на выходе из насоса и на входе в него, м/с Напор Н насоса состоит из статического Н_ст и динамического Н_дин напоров: Н=Н_ст+Н_дин. Статический напор Н_ст=(p_н-p_в)/pg+(z_н-z_в). Динамический напор Н_дин=(U²_н- U²_в)/2g/

Для насосов объемного типа в качестве основного параметра обыч­но указывают не напор Н, а создаваемое ими полное давление р. Между давлением и напором существует зависимость P=pgH

Мощность и к.п.д. Энергия, подводимая к насосу от двигателя в единицу времени, представляет его мощность N. Часть этой энергии теряется в насосе в виде потерь. Другая часть энергии, поручаемая на­сосом от двигателя в единицу времени, есть полезная мощность насоса (кВт), которая определяется из выражения N_п=QpgH/10³=Qp/10³. Потери энергии в насосе характеризуются его к. п. д. η, представ­ляющим собой отношение: η =N_п/N

Мощность насоса, кВт, N= N_п/ η=Qp/10³ η= QpgH/10³ η

Коэффициент полезного действия насоса можно представить в виде произведения трех к. п. д.- гидравлического, объемного и механиче­ского, т. е. η = η_г η_о η_м. Гидравлический к. п. д. это отношение полезной мощности насо­са к сумме полезной мощности и мощности, затраченной на преодоле­ние гидравлических сопротивлений в насосе, т.е. он характеризует гидравлические потери в насосе.

Объемный к. п. д. характеризует объемные потери, обусловленные утечками жидкости внутри насоса, Механический к. п. д. насоса η_м=N-N_тр/ N=1- N_тр/ N